简单的棘轮机械装置

❶ 棘轮机构，槽轮机构，不完全齿轮机构的运用实例和作用

棘轮机构棘轮机构
ratchet and pawl
由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。
它将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪铰接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑过，棘轮停止转动。为了确保棘轮不反转，常在固定构件上加装止逆棘爪。摇杆的往复摆动可由曲柄摇杆机构、齿轮机构和摆动油缸等实现，在传递很小动力时，也有用电磁铁直接驱动棘爪的。棘轮每次转过的角度称为动程。动程的大小可利用改变驱动机构的结构参数或遮齿罩的位置等方法调节，也可以在运转过程中加以调节。如果希望调节的精度高于一个棘齿所对应的角度，可应用多棘爪棘轮机构。棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。棘轮机构常用在各种机床和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。
棘轮机构基础知识
newmaker
一 棘轮机构(ratchet mechanism)的基本型式和工作原理
图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。
3．超越
图示的棘轮机构可以用来实现快速超越运动。运动由蜗杆传到蜗轮，通过安装在蜗轮上的棘爪3驱动棘轮固连的输出轴5按图示方向慢速转动。当需要轴快速转动时，可按输出轴的方向快速转动输出轴上的手柄，这时由于手动转速大于蜗轮转速，所以棘爪在棘轮齿背滑过，从而在蜗轮继续转动时，可用快速手动来实现输出轴超越蜗轮的运动。
4 棘轮机构的设计要点
棘轮机构的设计主要应考虑：棘轮齿形的选择 、模数齿数的确定 、齿面倾斜角的确定 、行程和动停比的调节方法
现以齿式棘轮机构为例，说明其设计方法
1．棘轮齿形的选择
图示为常用齿形，不对称梯形用于承受载荷较大的场合；当棘轮机构承受的载荷较小时，可采用三角形或圆弧形齿形；矩形和对称梯形用于双向式棘轮机构。

❷ 请问下，双向棘轮是怎么实现的，就像双向棘轮扳手那种，可以发一张三维图纸，或者是工程图么谢谢！

当主动件摇杆逆时针摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，推动棘轮转过一个角度，此时，止动爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件摇杆顺时针摆动时，止动爪阻止棘轮沿顺时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，故棘轮静止不动。

这样，当摇杆作连续的往复摆动时，棘轮便作单向的间歇运动。其中，主动件的往复摆动可由摆动从动件凸轮机构、曲柄摇杆机构或由液压传动和电磁装置等得到。

(2)简单的棘轮机械装置扩展阅读

棘轮机构的分类方式有以下几种：

1、按结构形式

棘轮机构按结构形式分类可分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。

齿式棘轮机构结构简单，制造方便；动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构实现。该机构的缺点是动程只能作有级调节；噪音、冲击和磨损较大，故不宜用于高速。

摩擦式棘轮机构为用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪，以无齿摩擦代替棘轮。特点是传动平稳、无噪音；动程可无级调节。但因靠摩擦力传动，会出现打滑现象，虽然可起到安全保护作用，但是传动精度不高。适用于低速轻载的场合。

2、按啮合方式

棘轮机构按啮合方式分类可分为外啮合棘轮机构和内啮合棘轮机构。外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块均安装在棘轮的外部，而内啮合棘轮机构的棘爪或楔块均在棘轮内部。外啮合式棘轮机构由于加工、安装和维修方便，应用较广。内啮合棘轮机构的特点是结构紧凑，外形尺寸小。

❸ 一个盖子想让它旋转向上翻时,到一定的角度就自锁,然后又解除自锁,按原来的路径返回，想要简单的机械装置

曲柄连杆机构 曲柄在箱体侧面 连杆在盖子上

❹ 怎样实现简单的SolidWorks棘轮棘爪运动仿真

1、把机构装配好，保留必要的自由度。
2、在摇臂上添加一个旋转马达，实现往复运动。
3、添加重力加速度。
4、添加棘轮与棘爪之间的实体接触。
添加后如下图所示：

最终的效果如下图所示：

❺ 棘轮的棘轮（机械零件）

棘轮类型特点应用齿式棘轮（机构）单动式棘轮机构外缘或内缘上具有刚性轮齿；棘轮转角只能是相邻两齿所夹中心角的倍数，只能有级地进行调节。结构简单、制造方便、运动可靠，但容易引起噪声和齿尖磨损，传动平稳性差。常用于牛头刨床中工作台的横向进给装置。双动式棘轮机构可变向式棘轮机构摩擦式棘轮（机构）通过棘爪与棘轮之间的摩擦力来传递运动，实现棘轮无级的间歇运动。机床和自动机的进给机构上，也常用作停止器或制动器。超越式棘轮（机构）除了常用于实现间歇运动外，还能实现超越运动，即从动件可以超越主动件而转动。自行车后轮轴上。 棘轮技术产品
1.棘轮扳手，是利用棘轮机构原理制造的快速扳手。例如：棘轮梅花扳手，棘轮六角扳手。
2.工业棘轮产品。一种手动螺丝松紧工具，单头、双头多规格活动柄棘轮梅花扳手（固定孔的）。是由不同规格尺寸的主梅花套和从梅花套通过铰接键的阴键和阳键咬合的方式连接的。由于一个梅花套具有两个规格的梅花形通孔，使它可以用于两种规格螺丝的松紧，从而扩大了使用范围，节省了原材料和工时费用。活动扳柄可以方便地调整扳手使用角度。这种扳手用于螺丝的松紧操作，具有适用性强，使用方便和造价低的特点。
3.棘轮（乐器）是敲击乐器的一种。原理和工业用的棘轮一样，装有一个只能单方向转动的齿轮，以及在齿牙边装上数块薄木片。当齿轮转动时，齿牙触及薄木片令到其弯曲，及后木片反弹回原位并接触下一个齿牙，期间两者的磨擦及撞击产生了“啪、啪”声的声响。
棘轮效应，又称制轮作用，是指人的消费习惯形成之后有不可逆性，即易于向上调整，而难于向下调整。

❻ 减速机棘轮装置结构及作用

棘轮机构的类型(Types of Ratchet Mechanism)
常用棘轮机构可分为轮齿式与摩擦式两大类：

1、轮齿式棘轮机构(Tooth Ratchet Mechanism)

按啮合方式可分成外啮合(externally meshed，如图7-1所示)和内啮合(internally meshed，如图7-2所示)棘轮机构。根据棘轮的运动又可分为两种情况：

(1) 单向式棘轮机构

单向式棘轮机构的特点是摆杆向一个方向摆动时，棘轮沿同一方向转过某一角度；而摆杆向另一个方向摆动时，棘轮静止不动(如图7-1)。双动式棘轮机构，摆杆的往复摆动，都能使棘轮沿单一方向转动，棘轮转动方向是不可改变的(如图7-3)。

图 7-2 图 7-3

(2)双向式棘轮机构

若将棘轮轮齿做成短梯形或矩形时，变动棘爪的放置位置或方向后，可改变棘轮的转动方向。棘轮在正、反两个转动方向上都可实现间歇转动。

图 7-4

2、摩擦式棘轮机构(Friction Ratchet Mechanism or Silent Ratchet Mechanism)

(1) 偏心楔块式棘轮机构

偏心楔块式棘轮机构的工作原理与轮齿式棘轮机构相同，只是用偏心扇形楔块代替棘爪，用摩擦轮代替棘轮。利用楔块与摩擦轮间的摩擦力与楔块偏心的几何条件来实现摩擦轮的单向间歇转动。

a)

b)

图 7-5

(2) 滚子楔紧式棘轮机构

图7-6为常用的摩擦式棘轮机构，构件1逆时针转动或构件3顺时针转动时，在摩擦力作用下能使滚子2楔紧在构件1、3形成的收敛狭隙处，则构件1、3成一体，一起转动；运动相反时，构件1、3成脱离状态。

图 7-6

三、棘轮机构的特点和应用(Features and Application of Ratchet Mechanism)

轮齿式棘轮机构结构简单，易于制造，运动可靠，从动棘轮转角容易实现有级调整，但棘爪在齿面滑过引起噪声与冲击，在高速时尤为严重。故常于低速、轻载的场合用作间歇运动控制。

摩擦式棘轮机构传递运动较平稳，无噪音，从动件的转角可作无级调整。但难以避免打滑现象，因而运动准确性较差，不适合用于精确传递运动的场合。
四、棘轮机构设计中的主要问题(Main Problems in Ratchet Mechanism Design)

1、棘轮齿形的选择

最常见的棘轮齿形为不对称梯形，如图7-12所示。为了便于加工，当棘轮机构承受载荷不大时，可采用三角形棘轮轮齿（见图7-1和图7-9），三角形轮齿的非工作齿面可作成直线型和圆弧形。双向式棘轮机构，由于需双向驱动，因此常采用矩形或对称梯形作为棘轮齿形(图7-4)。

2、棘轮转角大小的调整

(1) 采用棘轮罩
采用棘轮罩，使棘爪的部分行程沿棘轮罩表面滑过，若改变棘轮罩位置，即可调整棘轮转角的大小，如图7-9所示。
(2) 改变摆杆摆角
图7-10所示棘轮机构中，通过改变曲柄摇杆机构曲柄长度OA的方法来改变摇杆摆角的大小，从而调整棘轮机构转角的大小。

图 7-9 图 7-10

(3) 多爪棘轮机构
要使棘轮每次转动小于一个轮齿所对的中心角γ时，可采用棘爪数为n的多爪棘轮机构。如图7-11所示n=3的棘轮机构，三棘爪位置依次错开γ/3，当摆杆转角1在[γ/3，γ] 范围内变化时，三棘爪依次落入齿槽，推动棘轮转动相应角度2为[γ/3，γ] 范围内γ/3整数倍，即棘轮转角为γ/3或2γ/3。

图 7-11

3、棘轮机构的可靠工作条件

(1) 棘爪可靠啮合条件
图7-12中，θ为棘轮齿工作齿面与径向线间的夹角，称齿面角，L为棘爪长，O1为棘爪轴心，O2为棘轮轴心，啮合力作用点为P（为简便起见，设P点在棘轮齿顶），当传递相同力矩时，O1位于O2P的垂线上，棘爪轴受力最小。

为使棘爪能顺利地滑入棘轮齿根，要求齿面角θ大于摩擦角，即是棘爪受的总反作用力FR的作用线必须在棘爪轴心O1和棘轮轴心O2之间穿过。

图 7-12

(2) 偏心块楔紧条件
对于图7-5a 所示的偏心楔块式棘轮机构，摆杆逆时针转动时，轮3对楔块2在接触点A作用正压力FN与摩擦力fFN。正压力FN有松开楔块的作用，要使楔块楔紧棘轮3，应使FN与fFN对O2的矩满足

故 tan < f = tan

即

图 7-5 a)

式中，为摩擦角；为楔块廓线升角。因此偏心块楔紧条件为：楔块廓线升角小于摩擦角。也可用摩擦轮对偏心楔块总反力FR的作用线必须通过两回转中心O1和O2的连接线段来判定。

(3) 滚子楔紧条件
图7-6所示滚子楔紧式棘轮机构，滚子受力情况如图7-13所示。图中当套筒1逆时针方向转动时，在摩擦力FA作用下，滚子2有逆时针滚动的趋势，因此星轮3在接触点B对滚子有图示摩擦力FB。摩擦力FA与FB使滚子楔紧，其夹角为楔紧角β，而滚子2在接触点A、B的正压力FNA和FNB欲将滚子挤向楔形大端而松开。因此滚子楔紧条件为：楔紧角小于两倍的摩擦角。但β角选择过小，反向运动时滚子将不易退出楔紧状态。即：

回答人的补充 2009-08-02 12:11 减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。减速机的作用主要有：
1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速机额定扭矩。
2）减速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。
减速机的工作原理
减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机.内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。

❼ 棘轮扳手原理结构图

棘轮扳手原理结构图如下：

棘轮扳手属于扳手工具技术领域。所述的棘轮扳手，包括一扳手主体，该扳手主体头部的容置空间内配合设置卡簧、棘爪、弹簧和棘轮，其中，所述的棘轮由棘轮主体和隔套构成，该隔套为一外围设有凹环槽的圆环，该隔套配合套设于棘轮主体的一侧。

棘轮扳手通过将原有一体结构的棘轮部件分解为由棘轮主体和隔套组合构成，避免了原有的棘轮部件上的凹环槽的一边高一边低所造成的加工难度，又由于棘轮主体和隔套部件加工相对容易，使得该棘轮扳手加工生产效率大大提高、也降低生产成本。

(7)简单的棘轮机械装置扩展阅读

最常用的手动扭力扳手，除此之外还有电动扭力扳手、风动扭力扳手等。

结构扭力扳手又称扭力计、扭力螺钉旋具。它是依据梁的弯曲原理、扭杆的弯曲原理和螺旋弹簧 的压缩原理而设计的，能测量出作用在螺母上的力矩大小 。

扭力扳手又有平板型和刻度盘型两种。 扭力扳手有一根长的弹性杆，其一端装着手 柄，另一端装有方头或六角头，在方头或六角头上套装一个可换的套筒，用钢珠卡住。

在顶端上 还装有一个长指针。刻度板固定在柄座上，每格刻度值为1N（或kg/m）。使用前，先将安装在扳 手上的指示器调整到所需的力矩，然后扳动扳手，当达到该预定力矩时，指示器上的指针就会向 销轴一方转动，最后指针与销轴碰撞，通过音箱信号或传感信号告知操作者。

❽ 棘轮机构的工作原理是什么

棘轮机构（ratchet and pawl），由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。棘轮机构常用在各种机床和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。

工作原理

图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件顺时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生顺时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。